Bioaérosols : effets sur la santé

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1 Bioaérosols : effets sur la santé Caroline DUCHAINE Professeure Université Laval

2 Bioaérosols

3 Composi=on des bioaérosols Il est important de comprendre que les bioaérosols peuvent inclure : des microorganismes en=ers; des por=ons structurales de ces mêmes microorganismes; des toxines produites par ces microorganismes; des produits biologiques provenant d autres organismes vivants. Les effets sur la santé consécu=fs à un contact avec l un ou l autre des produits men=onnés peuvent être de nature différente.

4 Effets sur la santé des bioaérosols Les effets sur la santé sont divisés en deux grands volets : les maladies infec=euses. les maladies non infec=euses : les réponses allergiques, les réponses toxiques et d irrita=on.

5 Effets sur la santé des bioaérosols (2) Les effets sur la santé dépendront : de la composi=on chimique du contenu des bioaérosols; de leur composi=on biologique; de la concentra=on des cellules ou des produits biologiques dans les bioaérosols; du diamètre aérodynamique des par=cules sur lesquelles seront portés les cellules ou les produits biologiques.

6 Effets du diamètre aérodynamique Plus une par=cule possède un diamètre aérodynamique élevé, plus elle se dépose rapidement sur les surfaces. Hinds, W.C. (1999). Aerosol technology : properties, behavior, and measurement of airborne particles. 2nd edn (New York, John Wiley and Sons, Inc.).

7 Émission et inhala=on

8 Émission de gouseleses ou d aérosols par une personne infectée par un virus

9 Maladies causées par les bioaérosols Perte des fonc=ons respiratoires Bronchite chronique Réac=ons allergiques Manifesta=ons exacerbées du système immunitaire Alvéolite allergique extrinsèque Asthme Réac=ons aiguës toxiques Syndrome toxique d exposifon aux poussières organiques Mycotoxicose Infec=ons Incluant résistances aux anfbiofques Cancers

10 Symptômes respiratoires et baisse des fonc=ons pulmonaires Condi=ons modérées qui affectent peu la qualité de vie Condi=ons sévères et chroniques Inflammatoires Réac=on à un agent inhalé Allergique (Ig) ou non allergique (non immun) Asthme non allergique (irrita=on) ou allergique Les réac=ons non allergiques peuvent mener à une destruc=on des voies respiratoires (MPOC). Cross- shi(

11 Bronchite chronique Inflamma=on des muqueuses des bronches conduisant à : Une produc=on excessive de mucus De la toux Associée à l inhala=on de grandes quan=tés de poussières organiques Une usine de traitement de la tourbe

12 Alvéolite allergique extrinsèque Maladie d hypersensibilité diffuse reliée à l inhala=on répétée de substances an=géniques Généralement d origine professionnelle Les an=gènes sont de natures diverses Caractérisée par : Forma=on de granulomes Produc=on d IgG dirigé contre l an=gène Maladie type : le Poumon du fermier Aucun traitement possible, sauf retrait du milieu Séquelles permanentes

13 Asthme allergique Maladie d hypersensibilité chronique caractérisée par : Sifflements, toux, dyspnée Associée à l inhala=on de substances pour lesquelles une sensibilisa=on a eu lieu : Bactéries à Gram néga=f, moisissures, grains de pollen, chats, chiens, coquerelles avant pendant crise d asthme = contraction des muscles des bronches

14 STEPO Maladie aiguë fébrile Syndrome respiratoire pseudogrippal Exposi=on massive et inhabituelle à des poussières NeSoyage d un silo, d une grange Symptômes se résorbent après l exposi=on

15 Inhala=on des mycotoxines Les réponses dues à l inhala=on de mycotoxines sont peu connues. Il y a eu un cas tristement célèbre Hémorragies pulmonaires infan=les (Cleveland, ) ont été associées à l inhala=on de Stachybotrys. Un lien direct entre les toxines fongiques et les décès n a jamais été incontestablement établi. Stachybotrys chartarum Il est très difficile de lier une exposi=on environnementale à une maladie, quelle qu elle soit.

16 Maladies non infec=euses

17 Maladies infec=euses Bactéries, virus, champignons, protozoaires, helminthes Spécifiques à un domaine d emploi Milieu de la santé tuberculose, grippe, gastro Agriculture fièvre Q, grippe, anthrax Contact avec une source d eau légionellose Ma=ère en décomposi=on aspergillose, histoplasmose, blastomycose, coccidioidomycose

18 Legionellose Legionella pneumophila Bactéries peuplant plusieurs environnements aqua=ques (ex. : tour de refroidissement, chauffe- eau) Parasites de plusieurs pro=stes unicellulaires : protiste protec=on améliora=on de la survie en condi=ons naturelles légionelle microbaero 2013

19 Histoplasma capsulatum Champignon microscopique présent dans : le sol; les excréments d oiseaux et de chauve- souris. La maladie est contractée par inhala=on de spores du champignon qui sont très pe=tes et facilement aérosolisables. La maladie se développe comme une infec=on respiratoire souvent bénigne, mais qui peut, à l occasion, s apparenter à la tuberculose.

20 Cancers INRS 2008

21 Nature des agents toxiques et irritants des bioaérosols Les agents sont de différentes natures : Lipopolysaccharides (LPS) ß- D- Glucanes Mycotoxines Ils sont associés à différentes manifesta=ons sur la santé.

22 Lipopolysaccharides (LPS- endotoxines) Cons=tuants essen=els de la paroi des bactéries à Gram néga=f Con=ennent des lipides et des glucides Le lipide A : Composante toxique des LPS Responsable des principaux effets sur la santé

23 Lipopolysaccharides (LPS- endotoxines) Des malaises, de la fièvre, des frissons et une oppression thoracique (symptômes grippaux) Composantes de la membrane des bactéries Gram- Présence d eau : traitement de l air, clima=sa=on, humidifica=on, eaux usées Syndrome des égou=ers Traitement des déchets, recyclage et compostage Coton et fibres végétales Agriculture Porcheries, volailles, scieries, aliments

24 Lipopolysaccharides (LPS- endotoxines)

25 Moisissures Ma=ère en décomposi=on Foin, paille, compost, déchets, tourbières Aspergillus fumigatus SensibilisaFon, maladies respiratoires, infecfons (aspergillose broncho- pulmonaire) Certains sont producteurs de mycotoxines Aspergillus flavus Stachybotrys chartarum Souvent présents dans l air «normal» Cladosporium et Alternaria et peuvent induire des allergies Infec=ons, mycotoxicoses, allergies

26 β(1 3)- Glucans Polymères de glucose à branchement variable Paroi des moisissures (et certaines bactéries et plantes) Pourraient jouer un rôle dans la réponse inflammatoire aux bioaérosols (Rylander et al., 1992; Fogelmark et al., 1994; Rylander, 1996) Travailleurs de déchets et compost Pourraient agir en synergie avec les endotoxines (Fogelmark et al., 1992, 1994)

27 Ac=nomycètes thermophiles Saccharopolyspora rec>virgula, Thermoac>nomyces vulgaris Alvéolite allergique extrinsèque Ma=ère en décomposi=on qui a chauffé Foin, paille, compost, culture de champignons

28 Mycobactéries non tuberculeuses AAE Fluides de coupe de métaux Tourbières Difficiles à contrôler, car très résistantes aux biocides

29 Emplois à risque Situa=ons d u=lisa=on délibérée Id des organismes connue Concentra=ons connues Étapes des procédés les nécessitant Situa=ons d exposi=on poten=elle Organismes pas introduits dans le procédé, mais l accompagnent Nature du mé=er (santé, traitement de l eau, déchets ) Caractéris=ques de l ac=vité Humidité, chaleur (industrie du coton, papeterie)

30 Assainissement et maintenance Flore microbienne variée, toxines et moisissures Tri des déchets Compostage Collecte des déchets (éboueurs) Maintenance de la clima=sa=on Eaux usées et fosses sep=ques Inflamma=on pulmonaire et symptômes respiratoires (Sigsgaard et al., 1994; Poulsen et al., 1995; Thorn and Rylander, 1998a; Douwes et al., 2000a; Wouters et al., 2002)

31 Contact d animaux et leurs produits Animaux d élevages ou domes=ques Vétérinaires Techniciens en agriculture AbaSage Équarrissage Infec=ons Réac=ons allergiques Réac=ons d irrita=on

32 Agriculture Poumon du fermier (fermes lai=ères) Bronchite chronique (porcheries, poulaillers) Mycotoxicoses (silos) Pathogènes résistants aux an=bio=ques STEPO Causes mal comprises

33 Emplois avec contact humain ou contact aux produits humains Travailleurs de la santé Travailleurs de garderie Norovirus Autres maladies de l enfance Rougeole, oreillons, varicelle Techniciens de laboratoire Tous les organismes manipulés dans un contexte de producfon d aérosols Entre=en ménager Entre=en d appareils complexes Bloc opératoire, plomberie

34 Industrie alimentaire Asthme allergique (farine) Alvéolite allergique Affinage de fromage Saucissons Penicillium Ferments lac=ques

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36 Fluides de coupe de métaux Alvéolite allergique Exposi=on à un an=gène et réac=on retardée Mycobacterium immunogenum Mycobacterium chelonae Plusieurs cas décrits dans des usines de tournage Autres problèmes : Bactéries à Gram- et endotoxines et pathogènes opportunistes

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38 Planchers de bois franc

39 Paecilomyces sp.

40 Tourbières Alvéolite allergique Penicillium, Torulomyces Mycobactéries non tuberculeuses (Duchaine et al.)

41 Produc=on de substances biologiques purifiées Savons Enzymes Nourriture Amylases (boulangeries) Asthme allergique (Cullinan et al., 2000, 2001) Alvéolite allergique extrinsèque

42 Variabilité de la dose- réponse Pourquoi est- il si difficile d établir et d imposer des valeurs limites d exposi=on (VLE)? Il est difficile d établir des VLE parce que la réponse de chaque individu est différente face à un même bioaérosol.

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